《浅析接触网防雷接地装置.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅析接触网防雷接地装置.doc（8页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、柳州铁道职业技术学院 毕业设计（论文）论文题目 浅析接触网防雷接地装置 系 别 动力技术学院 专业班级 2012级电气化铁道技术 3班 学 号 12410003331 姓 名 唐利明 指导教师 黄绘 201年月日 目 录一、防雷接地装置简介（一）防雷接地装置（二）防雷接地装置的组成 1、避雷器 （1）避雷器的类型 （2）避雷器的保护原理 （3）使用避雷器的注意事项 2、接地装置 （1）接地体 （2）接地线 （3）接地装置的安设及要求二、防雷接地装置的故障与处理 （一）管式避雷器的常见故障与处理 （二）氧化锌避雷器的常见故障与处理、密封不良、内部阀片老化（三接地装置的常见故障与处理1、接地装置的
2、均压问题2、接地装置的电阻问题 3、接地装置的腐蚀问题三、防雷接地装置的日常维护参考文献浅析接触网防雷接地装置内 容 摘 要摘要：为了提高高速铁路接触网防雷措施和技术减少铁路因杰出网过电压所在造成财产损失和人员伤亡，文章着重对接触网防雷接地装置进行了研究分析。首先本文对避雷器、接地线、接地体进行了介绍，然后对防雷接地装置事故进行分析，最后还对防雷接地装置的日常维护进行了说明。关键词： 避雷器接地装置 一、防雷接地装置简介(1） 防雷接地装置为避免因雷击引起接触网过电压，而使接触网设备被损坏，由避雷器、接地线、接地体和接地部件组成的设备。(2） 防雷接地装置的组成 1、避雷器避雷器是保护电工设备
3、免遭雷电冲击波袭击的设备。能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，截断续流，不致引起系统接地短路。避雷器通常接于带电导线与地之间，与被保护设备并联。当过电压值达到规定的动作电压时，避雷器立即动作，流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘；电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常供电。 （）避雷器的类型避雷器按其发展的先后可分为：保护间隙是最简单形式的避雷器；管型避雷器也是一个保护间隙，但它能在放电后自行灭弧；阀型避雷器是将单个放电间隙分成许多短的串联间隙，同时增加了非线性电阻，提高了保护性能；磁吹避雷器利用了磁吹式火花间隙，提高了灭弧能力，同时还具有限制内部过电压能力；氧化锌避雷器
4、利用了氧化锌阀片理想的伏安特性（非线性极高，即在大电流时呈低电阻特性，限制了避雷器上的电压，在正常工频电压下呈高电阻特性），具有无间隙、无续流残压低等优点，也能限制内部过电压，被广泛使用。 （）避雷器的保护原理 避雷器实质上是一种放电器，并联连接在被保护设备附近。避雷器保护作用原理如图所示。避雷器的击穿电压要比被保护设备的低。当过电压波沿线路入侵并超过避雷器的放电电压时，避雷首先放电把入侵波导入大地，限制了作用于设备上的过电压数值，从而保护了设备绝缘免遭击穿破坏。 当入侵波消失后，避雷器应能自行恢复绝缘能力，以免造成工频接地短路事故。 （3）使用避雷器的注意事项 避雷器在日常运行中要保持瓷套的
5、洁净，同时还要注意定期检查，特别是需要检查避雷器的引下线及接地引下线。在每年雷雨季来临之前，对避雷器做一次预防性的试验，以应对雷雨天气。、接地装置（）接地体接地体包括接地装置和装置周围的土壤或混凝土，作用是把雷击电流有效地泄入大地，现在常用的接地装置有水平接地极、垂直接地极、延长接地极和基础接地极。（）接地线接地线又称引下线，是雷电接受装置与接地装置连接用的金属导体。它的作用是把雷电接受装置上的雷电流传递到接地装置上，接地线一般采用扁钢或圆钢组成。（）接地装置的安设及要求接地体顶面埋没深度不应小于0.6米，角钢及钢管接地体应垂直配置。除接地体外，接地体的引出线应作防腐处理；使用镀锌扁钢时，引出
6、线的螺栓连接部分应补刷防腐漆。为减少相邻接地体的屏蔽作用，垂直接地体的间距不应小于其长度的两倍 ，水平接地体的间距应根据设计规定，不宜小于5米。接地线应防止发生机械损伤和化学腐蚀，接地线在穿过墙壁时应通过明孔，穿钢管或其他坚固的保护套。电气装置的每个接地部分应以单独的接地线与接地干线连接，不得在一个接地线中串接几个需要接地部分。 二、防雷接地装置的故障与处理 （一）管式避雷器的常见故障与处理（1）火化间隙绝缘老化。这是在间隙内放电时从电极产生的金属蒸发物附在绝缘物上而导致逐渐老化。（2）瓷套表面污染。这将造成表面闪络和恶化串联间隙的电压分布。（3）端子紧固不良。造成断线故障。（4）固定不牢。造
7、成故障。（5）阀片制造质量不良。造成特性变化。（6）并联电阻的老化。 （二）氧化锌避雷器的常见故障与处理、密封不良原因分析：避雷器密封不良主要产生于产品的生产过程中。如避雷器阀片烘干不彻底，含水分。或者装配时，避雷器的密封垫圈安放位置不当甚至没有安装。有些厂家使用的材料不合格，如使用的瓷瓶质量差，带有看不见的小孔也会造成水分渗入，使其内部受潮。防范处理：为了防范避雷器密封不良，用户在使用前，应进行严格的密封性测试。另外，在避雷器运行维护过程中，特别是在雷雨后，要加强对避雷器的巡视以便及时发现异常情况。在对避雷器进行定期预防性试验时，试验人员要认真仔细分析试验数据。因为避雷器受潮时，可能外观上看
8、不出任何问题，但是只有通过试验数据才能发现内部的缺陷。、内部阀片老化原因分析：阀片老化一般产生于运行过程中。由于避雷器阀片的均一性差，其老化程度不尽相同，就会使得阀片电位分布不均匀。运行一段时间后，部分阀片首先劣化，造成避雷器泄漏电流和功率损耗增加。由于电网电压不变，避雷器内其余正常阀片负担加重，导致其老化速度加快。这样就形成了一个恶性循环，最终导致该避雷器发生内部击穿发生单相接地或者避雷器本体爆炸事故。造成氧化锌避雷器阀片老化加速的另外一个原因是避雷器持续运行电压偏低。这将导致运行过程中，特别是系统发生单相接地时，大大加重避雷器负荷，造成阀片快速老化。防范处理：针对避雷器阀片老化问题，可以要
9、求厂家改进生产工艺，提高阀片的均一性外，还可以在设计选型时选择具有足够的额定电压和持续运行电压的避雷器。（三）接地装置的常见故障与处理 1、接地装置的均压问题实际工作问题：在对接地装置进行检测时，大多数地方都把接地电阻作为主要的技术指标，而忽略了接地装置的电位分布不均匀所带来的危险。原因分析：由于土壤电阻的存在，当雷电流通过接地极向周围土壤流散时，会在土壤中产生压降并形成一定的地表电位分布。由于接地体周围在不同方向上扩散电流的密度不一样，所以在其周围电位分布也不一样，即越靠近接地体电位越高，电位梯度越大；离接地体越远电位梯度越小，直至变为零。当接地短路电流经地网的某一点入地时，还会造成接地装置
10、的局部电位升高。如果附近有弱电设备或控制、保护等弱电线路存在时，这高电位会向弱电设备产生反击，对弱电设施构成危害产生事故。处理方法：在实际工程中可以采取降低接地电阻、改善地面电位分布，提高地表层电阻率等方法来提高人身所允许的接触电压和跨步电压。 2、接地装置的电阻问题实际问题：（1）在山区土壤电阻率较高的地方由于各种条件的限制，在变电所建成时接地电阻就超标。（2） 由于腐蚀接地电阻变大。处理方法：（1） 充分利用自然接地降阻；在接地工程中，充分利用混凝土结构中的钢筋骨架，金属结构物以及上下水金属等管道等自然接地体，是减少接地电阻，节约钢材以及达到均衡电位接地的有效措施。（2） 采用深井式接地极
11、；当地下较深处有土壤电阻率较低的地质结构时，可采用深井式或深钻式接地极把平面地网做成立体接地网，利用下层低电阻率的地层来降阻。（3） 填充降阻剂人工改善土壤电阻率；人工改善接地装置附近的土壤电阻率是降低接地网工频接地电阻常用的有效措施。目前改善土壤电阻率的方法是换土法、工业废渣填充和降阻剂法。其中最常用的是降阻剂法，即在接地周围埋置长效固化降阻剂。 3、接地装置的腐蚀问题腐蚀造成可能事故：（1） 由于接地装置的腐蚀会造成其截面的直接减少，结果使得接地装置接地电阻超标；（2） 因腐蚀断裂造成一些设备“失地”，使设备处于无接地状态；（3） 因地下网腐蚀断裂使地网分割成几块，从而形成多个“独立”的接
12、地装置的局面，发生不同系统间的地电压反击等事故；（4） 由于不同程度的腐蚀，将对接地装置的不均匀的地电位分布，从而造成跨步电压和接触电压的危害。接地装置容易发生腐蚀的部位主要有：设备接地引下线及其连接处、各焊接头、均压带、水平接地体。原因分析：接地装置长期处在地下，特别是土壤电阻低的地方，一般是比较潮湿并且还含有一些溶的电解物质、酸、碱、盐等成分这些水分电解质对接地装置产生腐蚀，会极大的影响装置的使用寿命，造成严重的接地隐患或构成事故。 处理方法： （1）采用降阻防腐剂，降阻防腐剂为弱碱性，PH值为10，而大多数为弱酸性，PH值为6，故可以减弱对铁元素的腐蚀。 （2）不同的地狱选取不同的材料。
13、 （3）接地引下线和接地体涂防锈漆或者镀锌。 （4）采用特殊防腐措施。包括在接地体周围，尤其在拐弯处加适当石灰，提高PH值；或在其周围包上碳素粉加热后形成复合钢体。另外，在接地引下线地下近地面10-20cm处最容易被锈蚀，可在此包一段绝缘，如塑料等以防腐蚀。 三、防雷接地装置的日常维护 在日常运行中，应及时清扫避雷器的瓷套表面的积污与锈蚀，因为当瓷套表面受到严重污染时，将使电压分布很不均匀。在有并联分路电阻的避雷器中，当其中一个元件的电压分布增大时，通过其并联电阻中的电流将显著增大，则可能烧坏并联电阻而引起故障。此外，也可能影响阀型避雷器的灭弧性能。因此，当清扫时避雷器瓷套表面污秽时，应注意不
14、得刮伤釉面，若瓷套径向有穿透性裂纹，外表破损面超过单个伞裙10%或破损总面积虽不超过单伞的l0%，但同一方向破损伞裙多于两个以上者，还应该进行更换。 检查避雷器的一次引线及接地引下线。检查接线端子有无过热，一次接线端子接触面有无氧化层，紧固件是否齐全，连接是否可靠；检查一次引线紧固件是否己按要求紧固，缺少的螺栓垫圈应补全。接地引下线接地应可靠，发现接触不良应清除锈蚀后紧固，接地线应完好，无断股现象。有烧伤痕迹和断股现象以及放电记录器是否烧通过这方面的检查，最容易发现避雷器的隐形缺陷；检查避雷器上端引线处密封是否良好，避雷器密封不良会进水受潮易引起事故，因而应检查瓷套与法兰连接处的水泥接合缝是否
15、严密；检查避雷器与被保护电气设备之间的电气距离是否符合要求，避雷器应尽量靠近被保护的电气设备，避雷器在雷雨后应检查记录器的动作情况；检查泄漏电流，工频放电电压大于或小于标准值时，应进行检修和试验；放电记录器动作次数过多时，应进行检修；瓷套及水泥接合处有裂纹；法兰盘和橡皮垫有脱落时，应进行检修。 避雷器的绝缘电阻应定期进行检查。测量时应用2500伏绝缘摇表，侧得的数值与以前一次的结果比较，无明显变化时可继续投入运行。绝缘电阻显著下降时，一般是由密封不良而受潮或火花间隙短路所引起的，当低于合格值时，应作特性试验；绝缘电阻显著升高时，一般是由于内部并联电，阻接触不良或断裂以及弹簧松弛和内部元件分离等造成的。参考文献1吉鹏宵.接触网.化学工业出版社.北京.年2李光辉，配电线路设计施工、运行与维护，中国电力出版社，北京，年3赵玉林，高电压技术，中国电力出版社，北京，年4